Яка була маса льоду, якщо до посудини, в якій було 2 кг води при 10 градусах, додали лід з температурою -50 градусів

Давайте начнем с рассмотрения изменения температуры воды и льда при их смешивании. При смешивании двух веществ, тепло из одного вещества передается в другое в соответствии с законом сохранения энергии. Изначально у нас есть 2 кг воды с температурой 10 градусов. Когда мы добавляем лед с температурой -50 градусов, тепло передается от воды к льду до достижения теплового равновесия.

Для того чтобы найти массу льда, мы можем использовать закон сохранения энергии. Количество тепла, переданного от воды к льду равно количеству тепла, потерянного водой.

Тепло, переданное от воды к льду, можно выразить следующей формулой:

\[Q = m \cdot c \cdot \Delta T\]

где Q - количество тепла, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, \(\Delta T\) - изменение температуры.

Тепло, потерянное водой, можно также выразить формулой:

\[Q = m \cdot c \cdot \Delta T\]

где Q - количество тепла, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, \(\Delta T\) - изменение температуры.

Учитывая, что оба выражения равны между собой, мы можем записать следующее уравнение:

\[m_{воды} \cdot c_{воды} \cdot \Delta T_{воды} = m_{льда} \cdot c_{льда} \cdot \Delta T_{льда}\]

Мы знаем, что масса воды \(m_{воды} = 2\) кг и начальная температура воды \(\Delta T_{воды} = 10 - (-4) = 14\) градусов.

Теплоемкость воды \(c_{воды}\) - это количество теплоты, нужное для повышения температуры единичной массы воды на 1 градус Цельсия. Для воды это значение примерно равно \(4200\) Дж/кг°C.

Удельная теплоемкость льда \(c_{льда}\) - это количество теплоты, которое нужно для изменения температуры единичной массы льда на 1 градус Цельсия. Для льда это значение примерно равно \(2100\) Дж/кг°C.

Теперь мы можем выразить массу льда \(m_{льда}\) через известные значения:

\[m_{льда} = \frac{{m_{воды} \cdot c_{воды} \cdot \Delta T_{воды}}}{{c_{льда} \cdot \Delta T_{льда}}}\]

Подставим значения:

\[m_{льда} = \frac{{2 \cdot 4200 \cdot 14}}{{2100 \cdot (-50 - (-4))}} = \frac{{2 \cdot 4200 \cdot 14}}{{2100 \cdot (-50 + 4)}}\]

\[m_{льда} = \frac{{2 \cdot 4200 \cdot 14}}{{2100 \cdot (-46)}}\]

\[m_{льда} \approx -0.235 \, \text{кг}\]

Здесь мы получаем отрицательное значение массы льда, что не имеет физического смысла. Возможно, в задаче ошибка или были допущены неточности. Пожалуйста, проверьте условие задачи еще раз для уточнения.